喬鬧生 郭杰榮 曹斌芳 黎小琴 肖康

摘 要：針對(duì)地方高?！靶盘?hào)與線性系統(tǒng)”課程教學(xué)具體情況，提出了該課程教學(xué)方法的相關(guān)改革。首先分析了該課程教學(xué)方法現(xiàn)狀；其次針對(duì)湖南文理學(xué)院長期以來在該課程教學(xué)方面的具體理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從比較法教學(xué)方面、傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)方法相結(jié)合、運(yùn)用真實(shí)案例為主線進(jìn)行課程教學(xué)三個(gè)方面提出了該課程教學(xué)方法的具體改革研究內(nèi)容及已經(jīng)取得的成就。

關(guān)鍵詞：課程教學(xué)方法 信號(hào)與線性系統(tǒng) 實(shí)踐教學(xué) 理論教學(xué)

中圖分類號(hào)：TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）01（a）-0148-02

1 問題的提出

國內(nèi)外傳統(tǒng)的過多注重理論教學(xué)而忽視實(shí)踐教學(xué)與校企合作教學(xué)方法在目前的本科院校中仍然占據(jù)著統(tǒng)治地位，積累和學(xué)習(xí)前人留下的知識(shí)遺產(chǎn)成為了高校教學(xué)的全部內(nèi)容[1-2]。不合理的教學(xué)方法和考核方式導(dǎo)致了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性下降。對(duì)于本科院校的電子、電氣、信息類專業(yè)很多學(xué)生來說，由于他們難以接受教師的重理論輕實(shí)踐的教學(xué)方法而對(duì)學(xué)習(xí)喪失了興趣，導(dǎo)致大學(xué)階段的基礎(chǔ)課和專業(yè)課無法聽懂，有的最后甚至放棄了學(xué)習(xí)，以至于難以畢業(yè)。所以，如何提高本科生課程的教學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力與自主創(chuàng)新能力、激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力是當(dāng)前國內(nèi)外高校課程教學(xué)改革的重要研究內(nèi)容[3-4]。

作為應(yīng)用轉(zhuǎn)型期的地方本科院校，“信號(hào)與線性系統(tǒng)”是我校電子、電氣、信息類專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)該課程的教學(xué)方法一直處于探索狀態(tài)，尚沒有形成一套較完整的教學(xué)方法體系，集中以該課程主講教師為主的教學(xué)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革研究已勢在必行。

2 該課程教學(xué)方法需要改革方面分析及取得的成就

該課程教學(xué)方法的改革要注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，也要注重產(chǎn)教融合、校企合作。在教學(xué)過程中既要有嚴(yán)密的理論體系，更要有生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)與產(chǎn)學(xué)教結(jié)合。針對(duì)該校乃至我國其他地方本科院校的具體情況，結(jié)合該校電子、電氣、信息類專業(yè)長期以來針對(duì)該課程的本科生教學(xué)方面的具體理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，該課程具體從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改革研究并取得了一些教學(xué)成就。

2.1 基于比較法教學(xué)方面

“信號(hào)與線性系統(tǒng)”課程各部分的內(nèi)容是循序漸進(jìn)、相輔相成的理論與實(shí)踐相互融合的關(guān)系。其內(nèi)容體系離不開連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)兩大部分，先討論連續(xù)系統(tǒng)部分后討論離散系統(tǒng)部分，并按時(shí)域分析、頻域分析、狀態(tài)變量分析的次序進(jìn)行章節(jié)劃分，強(qiáng)調(diào)連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)的共性，同時(shí)突出了他們各自的特點(diǎn)。

針對(duì)該課程具體情況，根據(jù)有關(guān)比較法教學(xué)的理論，在教學(xué)實(shí)際中充分利用了這些特點(diǎn)，把前面已學(xué)過的相關(guān)或相似的內(nèi)容放在一起進(jìn)行比較，讓學(xué)生通過比較分辨出兩者之間的異同，這樣既讓學(xué)生了解前面所學(xué)的內(nèi)容，又使其更容易接受新的教學(xué)內(nèi)容，加深其學(xué)習(xí)印象，收到了事半功倍的效果。例如：我們將傅里葉變換、拉普拉斯變換與Z變換三大變換的定義、意義、性質(zhì)等進(jìn)行比較，就可看出他們之間存在的關(guān)系，會(huì)發(fā)現(xiàn)這三大變換的定義、意義、性質(zhì)等有很多的相似方面，只要找出了它們之間存在的關(guān)系，就可使學(xué)生進(jìn)一步理解這三大變換的意義與實(shí)質(zhì)。

2.2 傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)方法相結(jié)合

傳統(tǒng)教學(xué)方法理論在高校教學(xué)中非常盛行，因而禁錮了教師的教學(xué)思想，束縛了學(xué)生的思維，課堂教學(xué)效果難以提高。由于“信號(hào)與線性系統(tǒng)”這門課程的特殊性，教學(xué)方法運(yùn)用是否得當(dāng)會(huì)直接影響該課程的教學(xué)效果。教學(xué)時(shí)應(yīng)將傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)方法相結(jié)合，而不少老師忽視了這一點(diǎn)，傳統(tǒng)的滿堂灌的教學(xué)方法在目前比較盛行，導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)這門課程的厭惡與反感。由于傳統(tǒng)教學(xué)方法可以直接推導(dǎo)公式而進(jìn)行理論分析，因而教學(xué)方法直觀簡單，教學(xué)效果直接；而多媒體教學(xué)具有信息量大、傳播速度快、直觀效果強(qiáng)的特點(diǎn)，因此，利用多媒體將圖形或flash動(dòng)畫進(jìn)行演示可達(dá)到事半功倍的效果。但單純利用某一種教學(xué)方法，都不會(huì)有好的教學(xué)效果。如單純用多媒體教學(xué)，會(huì)使得師生之間缺乏交流，反而不利于學(xué)生接受所學(xué)知識(shí)。

針對(duì)“信號(hào)與線性系統(tǒng)”課程的特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)方法相結(jié)合的方式來組織教學(xué)，結(jié)果取得了更好的教學(xué)效果。例如：對(duì)于信號(hào)的圖形及變換、系統(tǒng)的框圖及應(yīng)用等知識(shí)，采用多媒體教學(xué)容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深其對(duì)信號(hào)及系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)；而對(duì)于有復(fù)雜公式推導(dǎo)的各個(gè)基本原理，用傳統(tǒng)的板書方式邊寫邊講，容易使學(xué)生接受與理解，加深對(duì)公式的印象。

2.3 淡化公式的數(shù)學(xué)推導(dǎo)、突出定理的物理意義、運(yùn)用真實(shí)案例為主線進(jìn)行課程教學(xué)

“信號(hào)與線性系統(tǒng)”課程中定理的推導(dǎo)是為了浮現(xiàn)出其后的物理意義，推導(dǎo)定理的最終目的是為了理解定理的物理意義，因此，如何正確處理公式的數(shù)學(xué)推導(dǎo)、定理的物理意義解釋與真實(shí)案例分析三者之間的關(guān)系至關(guān)重要，而目前一些課任教師難以較好地把握這一關(guān)系的教學(xué)處理方法，以至于使學(xué)生總認(rèn)為該課程近似于抽象的數(shù)學(xué)與物理而缺乏應(yīng)用性，感到該課程的課堂教學(xué)枯燥無味，因而容易喪失興趣。

在長期的教學(xué)實(shí)踐過程中，該校電子、電氣、信息類教學(xué)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)該課程進(jìn)行了多方面研究，課任教師都感到該課程的核心內(nèi)容是三大變換域分析方法的原理與應(yīng)用，而連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析這部分內(nèi)容是該課程的重點(diǎn)內(nèi)容，其重中之重是傅里葉變換的原理與應(yīng)用。在對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行講解時(shí)，首先從周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)展開引入非周期信號(hào)的傅里葉變換，對(duì)于傅里葉級(jí)數(shù)的分解可直接講述其定義，而無需詳細(xì)講述完備正交基及正分解的概念；其次，讓學(xué)生理解公式的物理意義和所得結(jié)果在信號(hào)處理中的實(shí)際意義，在理論的指導(dǎo)下，撰寫、選用學(xué)生感興趣的、能夠啟發(fā)學(xué)生解決問題的、足夠數(shù)量的真實(shí)案例進(jìn)行講解，而不是一味追求數(shù)學(xué)的運(yùn)算技巧。例題是作為輔助定理性質(zhì)講解的工具，要讓學(xué)生真正理解基本原理中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)與物理概念。例如在講解傅里葉變換的過程中，主要是讓學(xué)生理解傅里葉變換的含義，其推導(dǎo)過程可以淡化，并且運(yùn)用真實(shí)案例進(jìn)行輔助講解，我們使用實(shí)驗(yàn)箱為主、以MATLAB程序?yàn)檩o來演示具體信號(hào)的傅里葉變換，于是學(xué)生從演示過程中理解了傅里葉變換的基本含義。

3 結(jié)語

針對(duì)“信號(hào)與線性系統(tǒng)”課程具有較強(qiáng)理論性與抽象性的特點(diǎn)，結(jié)合轉(zhuǎn)型期的地方本科院校具體情況，以湖南文理學(xué)院為例，對(duì)該課程教學(xué)方法需要改革的比較法教學(xué)、傳統(tǒng)教學(xué)方法與多媒體教學(xué)方法相結(jié)合、運(yùn)用真實(shí)案例為主線進(jìn)行課程教學(xué)的三個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行了分析，對(duì)所取得的教學(xué)成就進(jìn)行了總結(jié)。

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